操作系统ARINC653标准符合性验证方法的研究

时间：2025-04-21

操作系统ARINC653标准符合性验证方法的研究

第41卷第4期2011年7月航空计算技术

AeronauticalComputingTechnique

Vol．41No．4Jul．2011

操作系统ARINC653标准符合性验证方法的研究

仝

敏，徐晓光

（中国航空计算技术研究所，陕西西安710068

）

摘

要：ARINC653标准是一种国际流行的多分区操作系统的接口标准，是否符合ARINC653标

以及上层应用是否丰富的一个准是衡量一个嵌入式实时多分区操作系统是否符合国际主流标准，

重要因素。如何验证多分区操作系统是否符合ARINC653一直是嵌入式实时多分区操作系统测基于ARINC653Part3测试标准验证框架的实用多试的重点和难点。提出了一种采用C/S结构、

分区操作系统符合性验证方法，方法不需要对操作系统源码进行修改，并且可以根据测试项排序连续测试。实验证明了验证方法的有效性和准确性。关键词：ARINC653；操作系统；符合性验证中图分类号：TP311

文献标识码：A

文章编号：1671-654X（2011）04-0070-05

ResearchonConformityTestMethodofARINC653Specification

TONGMin，XUXiao-guang

（AeronauticalComputingTechniqueResearchInstitute，Xi'an710068，China）

Abstract：ARINC653standardisaninternationalprevalentinterfacestandardwhichappliedwidelyonmultiplepartitionoperationsystems．TobeconsistentwithARINC653isakeypointtothepopularityofareal-timeoperatingsystemandtheenrichmentofrelatedapplicationsa．ItisimportantanddifficulttofindawaytotestaoperatingsystemwhetheritisconsistentwithARINC653，C/SstructureconformitytestmethodofARINC653isproposedinthispaper，itisbasedonthetypicalcompliancedemonstrationinARINC653Part3，anditdoesnotneedtomodifythecodeofoperatingsystemandcanruntestitemsorderlyandcontinuously．Finally，validityandveracityoftheconformitytestmethodisprovedthroughex-perimentations．

Keywords：ARINC653；operationsystem；conformitytest

引言

ARINC653是针对新一代航空电子系统高度综合化模块化的需求而提出的一种多分区操作系统接口标

准，它从开放性、时间/空间确定性、可靠性、安全性、透明性、应用软件的可移植性、可重用性、可升级性等方面都明确定义了综合化航空电子系统对机载嵌入式操作系统的需求和解决机制。目前，国外操作系统厂商是否纷纷推出满足ARINC653标准要求的操作系统，符合国际主流标准以及上层应用是否丰富是决定一个操作系统生命力的至关重要的因素。

本研究有助于提高对ARINC653服务理解的准确性、提高测试的可管理性、测试的效率和质量，从而形成对操作系统产品的有效评价具有重要的意义。

收稿日期：2010－12－30作者简介：仝

修订日期：2011－04－02

1．1

研究背景

ARINC653标准

IntergratedModular综合化模块化航空电子（IMA，

Avionics）系统在带来成本降低、性能提高的同时，也为设计者提出了新的难题和挑战，如何让多个任务共享处理器和网络资源，保证任务运行的确定性，隔离任务之间的故障传播等都成为综合化航电操作系统需要解决的问题。

ARINC653是针对现作为ARINC系列标准之一，

代飞机对综合化航电系统的需求而提出的一种多分区

操作系统接口标准。ARINC653最早提出于1997年，Applica-其目标是通过抽象的应用运行接口（APEX，tion/EXecutive）和时间/空间分区管理，改变传统的航

基金项目：航空科学基金项目资助（20091931006）

敏（1984－），女，陕西宝鸡人，主要研究方向为嵌入式实时操作系统。

操作系统ARINC653标准符合性验证方法的研究

2011年7月仝敏等：操作系统ARINC653标准符合性验证方法的研究·71·

空电子嵌入式软件系统相互独立、应用软件与操作系统之间紧密耦合的运行方式，从而提高航空电子软件的可重用性。ARINC653通过定义APEX接口和基于标准接口的层次化体系架构，形成了如图1所示的IMA软件结构。位于操作系统和应用软件之间的通用APEX接口是标准中最为重要的接口，该接口为应用程序提供了一系列的服务，包括分区管理、进程管理、时间管理、存储管理、分区内通信、分区间通信和健康通过这些服务将软件与硬件有效隔离，极大地监控等，

［1］

提高了综合化航电系统的可移植性和可重用性。

指其在功能、数据控制、异常处理等方面也要符合标准规范。是否符合国际主流标准以及上层应用是否丰富是决定一个操作系统生命力的至关重要的因素。由于标准接口是开放式体系结构的核心，标准符合性也成为基于开放式体系结构的机载操作系统的关键指标。

如何验证多分区操作系统是否符合ARINC653一直是操作系统符合性验证的重点和难点，针对操作系统ARINC653标准符合性验证方法的研究，有助于提高我国自主知识产权的机载嵌入式实时操作的质量。

2．1

ARINC653符合性验证方法

ARINC653符合性验证标准

ARINC653Part3测试规范目前以基本服务的功

能测试为主，不包括对扩展服务的测试，以及性能测试和配置项测试。ARINC653Part3中定义了对于Part1中所规定的基本服务的API的符合性测试，其测试用例范围涵盖了基本的分区管理、进程管理、时间管

图1

基于ARINC653的开放系统体系结构

内存管理、分区间通信、分区内通信、健康监控等七理、